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[工控] 电力及能源管理系统在南京钢铁公司的应用
brake 发表于:2007/6/18 9:19:41

 

电力及能源管理系统

在南京钢铁公司的应用

  要 说明了钢铁企业建立电力及能源管理系统的必要性,南国彩票论坛社区:阐述了系统的目的、架构及其特点,详细介绍了此系统的主要功能和运行效果。

1概述

企业电力及能源管理系统是国际上90年代中期发展起来的系统节能技术,它利用自动控制技术、网络技术和先进的数字化计量仪表,对企业的能源系统进行全面和细致的监控,通过管理而节约能源。企业能源管理系统在发达国家的企业特别是大型企业得到了广泛应用,而企业能源管理系统在我国刚刚处于起步阶段。

南京钢铁集团始建于1958年,现已发展成为集矿石采选、钢铁冶炼、钢材轧制于一体,运输、动力、机修等辅助设施配套齐全的钢铁联合企业,具有年产300万吨钢的综合生产能力。 同时,钢铁生产所必需各种能源如电、水、煤气、蒸汽、重油及氧氮氩气等,消耗量相当大,仅月耗电量就超过九千万度。面对行业之间的日益激烈竞争,南钢集团急需合理利用能源,减少能源消耗,不断提高电力及其它能源的利用率。为此,经优选南钢最终选择了罗克韦尔自动化公司的电力及能源管理系统。

考虑到整个南钢能源系统的庞大性与复杂性,本着总体规划和分布实施的原则,一期工程先从配电的三个总降及中心站着手,二期工程才实施总降以下的各配电所及其它能源的综合管理系统。

2 系统纵览及其特点

针对南钢电力及能源所涉及的范围比较广与位置比较分散,系统由三个中心站和三个主站组成。三个中心站分别设在计能处、动力分厂及生产处,是南钢电力及能源管理系统的“中枢神经”,其中计能处为数据采集中心,动力分厂为网络主要汇集中心。它们通过接收来自三个主站及将来二期二十多个子站的信息,汇集整个南钢庞大能源系统的各种“情报”,对它们的动态进行监测与分析,同时可对它们发布必要的指令。三个中心站之间及与各主站之间的通讯通过光缆以开放式的Ethernet/IP网络作为工业以太网,其特点如下:

l         信息传输的标准网络

l         可与多种微机制造商和软件连接

l         支持多种传输介质包括无线通讯方式

l         标准的网络管理软件,易于集成和究错。

这种结构有效地增强了系统的开放性,可维护性,兼容性,并且可以在管理层很方便地从系统各个部分获得实时的管理数据,从而满足南钢对电力及能源管理系统的要求。

三个主站分别位于一总降、二总降及三总降,主要设备由ControlLogix可编程序控制器、交换机、电力监视器PM3000 M6 及电表组成。电力监视器PM3000 M6通过以太网直接与中心站及Controllogix可编程序控制器通讯,电表通过MODBUS网与Controllogix可编程序控制器通讯。各主站独立完成包括测量、控制和事故记录等多项功能,按要求整理信息,实现系统的“上传下达”。

中心站、主站以及各主站之间除通讯外,各自独立,无电气上的联系,各主站实现的各种功能也不依赖主干网和中心站。因此,即便系统中的某一部分出现故障,也不会影响系统的其它部分的工作,从而使整个系统具有高可靠性与稳定性。

3 系统功能

3.1负荷档案系统

此系统将会从南钢的电力监视器、电表及ControLogix中采集电力信息.  这些数据将会用于决定某时间间隔中的有功功率,无功功率及有功功率需求,并把这些数据存入ODBC兼容的数据库.  预设定的 RSEnergy报告允许用户制作能源消耗图, 确定负载因数, 鉴别高峰需量期间, 与设备运作相关的能耗,估计从电力集合中带来的节省.

负荷档案系统能自动产生以下报表:

- 日,周,月,年的负载档案

- 日,周,月,年的表格式报告

- 可选的时间/日期档案

- 可选的时间/日期表格式报告

3.2 成本分析与分配系统

此系统将会从南钢的电力监视器、电表及ControLogix中采集电力信息.  每个采样点数据会被分配到一个或多个费用中心.  RSEnergy 软件会被设定为可产生预设报告。此报告可允许用户按照费用中心分配能源成本,验证供电局帐单,分析电力帐单,并比较在不同收费单价架构下的费用.  RSEnergy 允许用户进入尽可能多的现存或假定的收费单价架构.

成本分析与分配系统能自动产生以下报表:

l         月成本分摊报告

l         月需量分析报告

l         月消耗报告

l         供电局帐单验证报告

3.3 电力质量监视系统

此系统将会从南钢的电力监视器、电表及ControLogix中采集电力信息.  这些数据用于对电力质量信息如电压波动,瞬时功率降低,功率因数和谐波等进行显示,记录,预测趋势并报警。

电力质量监视系统能自动产生以下报表:

l         日,周,月,年的电力质量档案

l         日,周,月,年的表格式报告

l         可选的时间/日期电力质量档案

l         可选的时间/日期表格式报告

l         波形图

3.4 配电系统监视

此系统将会从南钢的电力监视器、电表及ControLogix中采集电力信息, 显示整个配电系统包括变压器,带载开关,发电机,开关,冷却风扇及相关设备的状态与布局.  此系统提供配电系统状态的可视图,有利于更快地查明不正常状况,采用远控可简化系统调整的手续, 帮助从失电后更快地恢复生产, 给中控人员提供实时地负载数据, 鉴别减少需量的机会, 并为人工需量控制程序提供实时数据.

配电系统监视能自动产生以下报表:

l         南钢整厂的单线图

l         局部配电站的单线图

l         每个测量点的数据

4 结语

该项目一期工程现已于2003年五月完成并投入运行。经过一年的运行证明,系统是安全可靠的,可为南钢能源的管理与决策提供丰富多彩的实时数据,并有助于能源系统设备的维护,保证钢铁生产的顺利。尤其在2003年夏季用电高峰期间, 为各电力线路负荷的合理分配、错峰削峰、移峰填谷、避峰让电提供了有效的途径与手段。

更重要的是,为南钢电力管理系统二期工程在20043月的全面展开奠定了坚实的基础。


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